その後のマッチングコンデンサ その3

デカいバリコンじゃないと必要な容量を確保できない。しかしケースが小さくて入らない。しかも既にMコネクタもケースに穴開けて取り付け済み。

そこで手持ちのセラミックコンデンサ(2kV耐圧)とバリコンを組み合わせてなんとか100pF〜200pFを可変カバーできるようにならないか考えました。

まず現状の小さなバリコンは10〜47pF。念の為ケースに取り付けたMコネクタで測ってみると

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57〜95pFとなってました。おそらくMコネとバリコン間の結線を細い50Ω系の同軸ケーブルを使っているのでそれが関係しているのだと思います。

50Ω系の同軸ケーブルは1mで100pFだったような朧げなる記憶が、、、。

セラコンの組み合わせの前に、コンデンサ追加・切り離しをする為のスイッチの、手持ちが何個あるか探してみたところ2個しかありません。

なんとか2個のコンデンサの組み合わせで100〜200pFくらいの範囲を可変できるようにと、無い知恵を絞って出した結論は

100pFを3個直列接続して33pF

100pFを2個直列接続して50pF

の2個を作ってトグルスイッチで組み合わせる事にしました。ほんとはトグルスイッチが4個くらいあればもっと組み合わせが増え広い範囲をカバーできるのですが。。。
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早速ドリルで穴あけしてトグルスイッチを取り付け、スズメッキ線とコンデンサ、ビニル線で配線します。

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配線完了後、容量を測定してみます。

33pFも50pFもOFFの時

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66〜99pFをカバー。

次に33pFのみON

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99〜146pFをカバー。

次に50pFのみON
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121〜169pFをカバー

最後に33pFと50pF両方ともON
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どうやら60〜217pFまでカバーできるようです。

 

 

その後のマッチングコンデンサ その2

そうこうしてたら、ちょうど今日まさに先ほど注文しておいたコンデンサの静電容量テスタが着弾! 素晴らしいタイミング!w

早速これで先ほどバリコンでベストポジションを探り当てたところの容量を測ってみました。

165pFであることが分かりました。

ちなみに容量足らずだったタッパウェアに取り付けたバリコンの容量をチェックしてみたら、

羽根をすべて入れた状態(最大)で47pF

羽根を全部抜いた状態(最小)で10pFでした。

100pF~200pFくらいはないと容量不足だと思ってたので、このバリコンで7MHzは全く用が足りないのも測ってみて納得でした。

で、デカいバリコンのほうの最小と最大を測ると、35pF~880pFでした。7MHzを一番低い周波数にするなら、この2連バリコンを2連並列にせずとも片方だけで充分かもしれません。(場合によると高い周波数なら片方だけ使用のほうが良いかも。)

さて、7MHzの我が家のベランダモービルホイップでは165pFがちょうどよいということがわかったので、こんなこともあろうかと用意してあった2kV耐圧のセラミックコンデンサ各種(1000pF/330pF/220pF/100pF)を組み合わせて165pFを作ります。

まじ運のよいことに330pFを2個直列にすれば165pFじゃないですか!

さっそくワニグチクリップでモビホに取り付けてみました。

アンテナアナライザで測定してみると、予想通りでこのまま電波が出せますね。

ちょっとRが高いですけど大した問題ではありません。

タッパに詰めた容量足らずバリコンを440pF x 2連バリコンに置き換えるには、ケースが小さすぎですし、47pFの容量足らずバリコンにセラコンを組み合わせるのもなかなかめんどくさそうで、どうしたものかとお悩み中です。

その後のマッチングコンデンサ その1

今日は11月3日文化の日。お仕事お休みです。

先日こんな具合に完成したマッチングコンデンサボックス・・・

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早速またベランダにモビホを立てかけてテストしてみました。

しかし結果は・・・NGでした。 どうやらバリコンの容量が足りない模様。と言うのも上のほうのバンドでは、すーっとXが0に近づいてSWRが1.0~1.2くらいにバッチリ調整できるのです。

ジャンク箱には容量が大きそうなデカいバリコンの手持ちもあるのですが、タッパのケースに入らないので見送り、ケースに入る大きさのバリコンを見繕ったのが敗因だと思われます。

とにかくデカいバリコンでバラックでもよいのでテストしてみます。

バリコンの容量が足りるのかどうなのかのテストなので、この際見てくれなんか構っていられません。笑

大昔の5球スーパーにでも入ってたであろうと思われる2連バリコン(やはり容量不明・・・)を2連並列にして容量を稼ぎ繋げてみます。

モビホの基台に接続する側がコールド側、エレメント側がホット側。そこにワニグチクリップ・目玉クリップなんかでテキトー接続します。

ベランダの手すりに置いて、アンテナエレメントとGNDが短絡しないように注意しながらてきとーに置いて調整開始。

マルツのダンボール箱が泣かせます。w

7015kHzあたりに共振点が来るようにコイルを調整し、その後おもむろにバリコンをクルクル回してみるとxが0に近づきSWRがすーっと下がる点があります! どうやら容量不足という仮説はあたっていたようです。

共振点を再度調整し、もう一度バリコンで追い込むと・・・。

R=50Ω X=0Ω SWR=1.0! いわゆるひとつのバッチグーじゃないですか!!

早速IC-705/10Wに接続してCQ出してる局を数局呼んでみました。屋根より低い短縮モビホに10Wではさすがにパイルだと拾ってもらえませんが、何度が呼び続けていると拾ってもらえました。1局だけ559というちゃんとした(!)レポートがいただけました。(他は5NNで参考になりません。w)

まあちゃんと飛んでいるようで何よりでした。

次は、コンデンサの容量を測定して、せっかくケースに入れたマッチングボックスに1kV耐圧のセラミックコンデンサとバリコンを組み合わせて見てくれの多少よいものに工作しようと目論んでいます。

その2に続きます。

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マッチングコンデンサボックス

ベランダモビホの実験で7MHzのSWRがイマイチ下がらなかったので、マッチングコンデンサボックスを作ってみました。

アンテナアナライザでの測定では

こんな具合ですから、同調点はハッキリとしているので共振はしているけど、インピーダンスが合っていない状態のようです。

RとXはどんな感じかというと、

となってまして、XがプラスですからC(コンデンサ)の容量不足。コンデンサを追加してみようと思います。

【ちなみに同調点がハッキリとしていないとか、SWRが5以上無限大的な時はアースが足りない状態だそうです。この法則を当てはめるとアースは足りているようです。】

回路図的には

で、モービルホイップの芯線から分岐させてコンデンサ(バリコン)を経由してGND(同軸ケーブルの網線側)に接続するだけです。

材料は

■バリコン ジャンク箱にあったもので何pFなのか分かりません。100pF~300pF程度あれば良いらしいんですが・・・。耐圧も分かりません。50W程度なら問題ないんじゃないかな・・・テキトーです。w

■ケース バリコン周辺は高圧がかかる場合がありますから、ケースに入れないと危険です。 ホームセンターで買ってあったタッパを使いました。

■MJコネクタ アンテナエレメント側とRIG側。ケースに2個取り付けます。

同軸ケーブル MJコネクタ間とMJコネクタ~バリコン間を配線するので細い同軸ケーブル(1.5D2Vとか)の切れ端を2本

■マジックテープ エアバリコンをケースに取り付けるのにビス穴開けるのは面倒なのでマジックテープで貼り付けて固定します。

■ツマミ バリコンを操作するのに取り付けます。絶縁と操作性の両面で必要です。大抵イモネジでバリコンの軸に取り付けるので小さな六角レンチや精密ドライバセットが必要になります。

早速工作開始。

始めにバリコンの取付位置を決めて、バリコンの軸(シャフト)をケース外に出す穴を開けます。 バリコンはマジックテープで固定するのでその厚さ(高さ)も考慮する必要があります。穴の位置決めの前にマジックテープを貼ります。

ケース側にもテキトーに貼ります。

バリコンを置いてみて、穴の位置をマジックで印を付けておきます。

小さな穴を始めに開けてから

ドリルビットを徐々に太いやつに取り換えながら徐々に大きな穴にしていきます。

バリコンの軸を当てながら穴に入るまでリーマで穴を広げます。

バリコンをセットして、軸を通して、ツマミを取り付けてみます。

次にMJコネクタを2個取り付けます。 取り付けてみたバリコンを一旦外します。

MJコネクタの取り付け穴を左右に1個づつ開けてMJコネクタを差し込みます。シリコンが混ざっているタッパーケースのようなので少しキツイくらいの状態で押し込みます。

両側にMJコネクタを差し込んでとりあえず穴あけまで完了。

いよいよ配線します。配線ケーブルは1.5D2Vくらいの細いやつです。ケーブルだけをこの短さで買うのは不可能なので、両端にBNCコネクタが付いた30cmくらいのケーブルが300円くらいで安かったので購入。

新品買ってきていきなり切断するのも忍びないのですが心を鬼にしてニッパで切断!

ケーブルをさらに半分に切断します。1本はMJコネクタ間をそのまま接続。もう1本は網線と芯線に接続しバリコンを接続します。(要するに分岐します。)

片方のMJコネクタに接続するのはこれ。

もう片方はこれ。

分岐のもうひとつはバリコンにはんだ付けしますが、端子が出ている方は20Wくらいの半田ごてで付きましたが、バリコンのボディには60Wくらいある半田ごてじゃないと上手く付かない模様。

まったく付いてません・・・。しかたがないのでここだけはワニグチクリップで繋げることにしました。(情けなや)

バリコン側のワニグチクリップはビニルテープで軽く絶縁しておきました。(見てくれは超悪いけど・・・)

一応完成!

蓋をして両端に同軸ケーブルとコモンモードフィルタを繋げて今週末のテストに備えます。

 

モービルホイップアンテナをベランダで使う

2020年夏にコールサイン復活再開局の際には、クルマでお手軽移動運用でもできればよいかな?とモービルホイップを購入していました。

こちらにも書きましたが、

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当時アースやコモンモードフィルタ、共振とインピーダンス(LとCの関係)、抵抗(実数)成分・リアクタンス(虚数)成分の知識もなく迷える子羊をやっていました。そりゃそうですよね。複素数が分からなくて1アマに受からないんだから。笑

ベランダでもモビホを試してみましたがやはり知識も乏しくトライアンドエラーの繰り返しで、同じく迷える子羊がベランダにも大量に発生・・・。笑

今の自分ならベランダでのモビホ調整がある程度上手にできるんじゃないかと思い立ち実験してみました。

材料は

■マスト 移動運用するために2年位前に買った4mのアルミ伸縮ポール。これ先端にアンテナを取り付ける為のMJ-MJコネクタが基台として付いています。ベランダ床とベランダ手すりに立て掛けられてアンテナ基台を取り付けられれば金属でも木材でもグラスファイバ釣竿でもなんでも構いません。
■コモンモードフィルタ 全部エレメントから電波として放射されず、高周波電流が同軸ケーブルに返ってきて悪さをしないように、特に1/4λ接地型アンテナを使うには必須。自作もできますがトロイダルコアや細い同軸(テフロン)ケーブル・両端のMJコネクタを集めて作るより確実に安いので株式会社アビリティ社製のを愛用しています。
アンテナ直下でバッチリ調整ができた!と思ってシャックで再度測ると最良点が動いていたり、同軸ケーブルの取り回して最良点が動いたり、調整時に同軸コネクタに触れると数値が変わったりフラフラしたりするのはこのコモンモードフィルタを給電部直下に挿入することで解消されます。

www.ability-ltd.com

■モービルホイップアンテナ ダイヤモンド RHM10  7MHzから上のバンドに出られるベースローディングタイプモビホ。メーカさんでは「スクリュードライバーアンテナ」と呼んでいます。ベースのコイル調整は無段階のバリLで微調整が可能。
同軸ケーブル 3.5D2V 5m
■カウンターポイズ線 CQオームさんでその昔購入した 5m x 5本のビニル被覆線。

調整するのにアンテナアナライザが必要です。自分はコメットのCAA-500 Mark IIを以前購入しましたが、今みたら凄い高くなったような気がします。(以前はもうすこし安かったような。。。) これならいま流行のNano VNAを買った方が良いかも・・・。

早速作業開始。

マスト上部のMJ-MJコネクタにコモンモードフィルタを経由させて同軸ケーブルを取り付けます。

コモンモードフィルタの両端もMJ(メス)なので両端MP-MPの変換コネクタを間に入れます。

コモンモードフィルタと同軸ケーブルの接続コネクタ部分に力が加わらないように工夫して結束バンドでマストに留め、スクリュードライバアンテナ RHM10 を取り付けます。 その際、カウンタポイズ線の端子を共締め。

ここまでできたら、ベランダに持ち出します。
ロッド部分を全部伸ばしてから、手すりに立て掛けてみます。 マストは伸縮型なので伸ばすこともできますが、給電部がベランダの手すりからちょっと出るくらいが無難です。アースからの距離が離れるほど調整が難しくなりますので。

アースはベランダの床に広げます。

アンテナアナライザで調整します。始めに7MHzを測定。

共振してはいますがSWRは1.5程度でイマイチです。Xが12とリアクタンス(虚数部分)がプラスなのでコンデンサの容量が足りない感じです。

モービルホイップアンテナはクルマに取り付けたときにベストな性能を発揮するように設計・製造されていると言う話を聴いたことがあります。

これは今後対応することにして、次に10MHzにQSYしてみました。

これはバッチリですね。今日は10MHzで実際に電波を出してみることにしました。

RIGはIC-705/10W。電源は家の中ですがポータブル電源を使いました。(意味は無いです。w)

CQを出しておられた3局をコールしてレポート交換。1エリア~3エリアで559~599のレポートを頂けました。

近いうちにマッチングコンデンサを挿入して7MHzもリベンジしたいと思います。

 

テスタ(デジタルマルチメータ DMM)

バグキーみたいな収集趣味ではないのですが、手元のテスターが3個になっちゃいました。

最初に持ってたのが左のアナログテスタ。ブランドもののSANWAです。笑

そのうちにDMM(デジタルマルチメータ)が欲しくなり買ったのですが、ほどなく昇天してしまい、その次に買ったのが真ん中の黄色いやつです。

この黄色いのは秋月で600円(!)という異常な安さでした。ところがテスタリードをつなげても接触不良なのかリードの差し込みの当たりがよくなくて測定できるときとできないときがありました。

しかたないのでちゃんと測れるやつをもうひとつ購入したのが右の黒いDMM。 これは1300円で問題なくちゃんと測れます。

で、ここで黄色いのと黒いのを並べてテスタリードの差し込み口を見ると・・・!

黄色いやつはこんな感じで

今回購入した黒いやつはこんな感じ

そうなんですよ。 単純にテスタリードがしっかり奥までささってない! 

リードのプラグをみてみると黄色いやつのが

今回買った黒いやつのが

黄色いDMMのプラグは金属端子部分がすっかり隠れるように樹脂が覆っていて、黒いちゃんと使えるやつは金属端子がむき出しになっています!

 

これか!! 測れたり測れなかったりした接触不良の原因はこれだったのか! と気付き、こんな風にカッターでリードプラグの樹脂スカートを切って黄色いDMMに差し込んでみました。

横から見てシッカリ差し込まれていることが分かります。

当然のことながら問題なく動作・・・・。 黒いDMMは無駄になったワケです。 あ・いや、並べてみて気づいたのだから全くの無駄と言うわけでもないのですが・・・・。 気が付いて嬉しいやら悲しいやら。笑

さらに今、秋月電子のサイトをみたら

akizukidenshi.com

最後のほうに

「※お断り:テスターリードの差込み部分がきついため、奥まで差し込めない場合があります。バナナ端子の被服部分をニッパなどで切り取ってお使いください。ごめんなさい価格¥600!」

なんて書いてあるじゃないですか。 600円なんだから許せ!的な!笑

いやー。参りました。

そんな訳でDMM2台体制となりました。めでたしめでたし。

アンテナ変遷 番外編

アースが肝の1/4λ接地型アンテナ。飛ぶも飛ばぬもアース次第と言っても言い過ぎではないでしょう。

木造住宅のベランダでは良質なアースが取れず、一時アースの要らないアンテナに逃避したことがあります。

■MLA(マグネチックループアンテナ)

2021年8月頃のお話です。

MK-7AMという7MHz~28MHzまで出られるMLAをヤフオクでゲット。ベランダに置いても建物がリフレクタになって指向性がでるのでDXにも飛ぶという話も聞きましたが、木造ではそれは単なる物陰状態にしかならなかったようです。笑

移動運用用の4m伸縮アルミパイプの先端に取り付けて、ベランダから屋根の庇のちょい上まで出すと(恐らく)ダイポール並には飛んだようです。

バンドごとに高圧コンデンサを付け替える必要があるため、気軽にQSYできないのと、構造上トップヘビーで伸縮マストを伸ばしたり縮めたりするのがチカラが要るため面倒で、ATU+LW、その後ATU+カーボン釣竿エレメントの楽ちんさにヤラレてしまい、だんだん使わなくなりました。

それでも秋のDXシーズンはこのMLAは18MHz/FT8でヨーロッパ・北米東海岸と随分稼がせていただきました。

 

■EFHW(端部給電半波長アンテナ)

2022年5月くらいのお話です。

通常の1/2λダイポールアンテナの端部から電圧給電するというものです。原理上は普通のダイポールアンテナとゲインや8の字指向性は同じ。端部が電圧給電になるので耐圧コンデンサの入った給電部をヤフオクで購入して試してみました。

上が高耐圧モノ、下がQRPモノです。高耐圧と言ってもFT8やRTTYのようなフルデューティの電波形式では50~70W程度がMAXです。

長いグラスファイバ竿をベランダから斜め上に突き出し、その竿にビニル線を這わせ18MHzに出てみることにしました。半分垂直ダイポール的な感じです。

電流腹は端部(EFHWアンテナでは電圧給電部)から1/4λとなり屋根のひさしより上になるので放射効率は良いとみえて、このアンテナのほうがMLAより結果は良かったように感じました。

やはりヨーロッパ・北米と沢山交信できて性能は良かったのですが、MLA同様バンドチェンジが面倒過ぎでした。長いグラスファイバ釣竿はそれはそれは重くて、上げ下ろしするのがイヤになってMLA同様だんだん使わなくなってATU+LW/カーボン釣竿にその座を譲る事になりました。